通过绝热通道稳健产生拓扑双光子模式

拓扑波导阵列在存在制造缺陷时仍能支持稳健的模式传播,这为片上量子信息处理提供了显著优势。然而,这种稳健性并不能完全扩展到非线性双光子生成过程。结构无序会在非线性相互作用过程中增强非拓扑双光子模式的激发,从而降低所生成态的量子特性。为克服这一限制,该团队提出了一种绝热通道,将孤立位点与拓扑缺陷阵列相连接。通过在强孤立区域中启动非线性过程,有效抑制了向非期望模式中的非线性耦合,从而保持了所生成态的施密特数。后续的绝热连接有助于将生成的双光子高保真度地转移至拓扑双光子模式。该团队的数值模拟表明,与传统拓扑结构不同,绝热方案在存在波导间隙无序的情况下,同时保持了高双光子保真度和单位施密特数。此外,研究人员还证明,这种稳健性可扩展至路径纠缠NOON态,实现了接近完美的量子干涉可见度。该团队的方法为容忍无序的集成量子光子器件提供了一种实用的设计策略。

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提交arXiv: 2026-06-18 04:40

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